[实用新型]一种双驱动压弯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压弯装置，更具体地涉及同步辐射光束线领域中使用的一种高精度微变型的双驱动压弯装置。

背景技术

准直聚焦镜是同步辐射光束线的主要组成部分，主要功能是实现光束的偏转、准直、聚焦。同步辐射光具有能量高、发散度小、光斑小等特点。为了保证聚焦后的光束质量和性能，准直聚焦镜必须具备非常高的面型精度和弯曲调节精度。按照成形方法，聚焦镜可分为磨制镜和压弯镜。相比于磨制镜，压弯镜镜面的曲率半径可以在一定范围内调节，且面型精度高、制造容易。因此，同步辐射光束线普遍采用压弯镜作为实现光束准直、聚焦的光学部件。

压弯装置是采用压弯镜的准直聚焦镜系统的重要组成部分，是实现压弯功能的具体机械结构形式。压弯装置主要用于夹持镜子，并施加压弯力矩，使镜子发生弯曲变形，形成曲率中心和半径。通过调节施加的压弯力矩的大小，将准直聚焦镜的曲率半径控制在合理范围内，以满足同步辐射光束线物理环境的需求。压弯后的准直聚焦镜弯曲变形量非常小，曲率半径范围为2000～4000米；其面型误差精度要求高，通常小于1微弧度；其压弯调节精度高，分辨率范围为10～50米，重复精度范围50～100米，稳定性误差范围±30米，因此必须使用专业的光学仪器设备测量。为了得到性能最佳的光束，需要对准直聚焦镜反复压弯、测量。这要求应用于同步辐射光束线的压弯装置必须在微变型条件下实现高分辨率、高重复性、高稳定性的压弯调节。

目前，现有压弯装置的结构形式多种多样，主要有三点压弯、四点滚轴压弯、柔性铰链和摇臂式结构等。准直聚焦镜压弯后的面型误差小于1微弧度，曲率半径范围为2000～4000米，基本满足物理环境需求。同时，现有压弯装置全部采用对称式结构，并使用单驱动机构对准直聚焦镜两侧施加同等的压弯力矩。但是，由于非对称因素，例如，机械结构的几何尺寸不对称、材料机械性能的分布不对称等，普遍存在于任何形式的机械结构中，实际施加在准直聚焦镜两侧的压弯力矩并不相等。这些非对称因素最终会影响压弯后的面型精度，使面型误差增大。在某些超高精度的同步辐射光束线设计中，要求准直聚焦镜压弯后的面型误差优于0.5微弧度。由于非对称因素和结构形式的限制，现有单驱动机构的压弯装置无法满足此种需求。另外，在某些特殊同步辐射光束线设计中，要求压弯后的准直聚焦镜弯曲形态不唯一、多样化，比如，要求准直聚焦镜两侧的曲率半径不相等并均匀过渡以形成曲率半径连续变化的镜面。同样，现有单驱动机构的压弯装置也无法满足此种特殊需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双驱动压弯装置，从而解决现有技术中无法消除非对称因素的影响，从而使得压弯后镜面的弯曲形态不能满足超高精度的要求和镜面弯曲形态多样化的要求等问题。

本实用新型提供的双驱动压弯装置，包括：开放式结构的主体，主体包括顶板、底板、前板以及后板，其中，顶板和底板均在竖直方向上平行布置，两个前板和两个后板分别沿竖直方向设置于顶板和底板的四个对应的拐角之间，前板和后板与顶板和底板固定连接；两组对称布置的驱动机构，驱动机构包括支承座、步进电机、联轴器、蜗杆、蜗轮、输出轴、导轨、滑台、上连接块以及下连接块，其中，支承座固定于顶板上，步进电机、联轴器和蜗杆依次连接且沿着与顶板平行的方向固定于支承座上，蜗轮设置于蜗杆下方且与蜗杆组成蜗杆减速传动副，输出轴沿着与蜗杆垂直的方向固定于蜗轮的中心，输出轴的中部与竖直方向设置的上连接块连接，导轨沿着与输出轴平行的方向设置于顶板下方，滑台平行于顶板设置且卡入导轨，滑台下方还设置有下连接块；摇臂，两个摇臂分别通过竖向设置的转轴对称地设置于前板和后板之间，转轴同时固定于顶板和底板之间；两组拉杆，每组拉杆均包括两根在同一竖直平面内沿水平方向平行设置的拉杆，其中一组拉杆的一端固定于同侧的一个摇臂上，另一端固定于对应的一个下连接块上；另一组拉杆的一端固定于同侧的另一个摇臂上，另一端固定于对应的另一个下连接块上；以及镜子，镜子平行于拉杆设置且镜子的两端分别固定于摇臂。

双驱动压弯装置包括重力补偿机构，重力补偿机构均布在主体的底板的下侧，重力补偿机构穿过底板的螺纹通孔固定。

重力补偿机构包括补偿螺栓、弹簧、垫片以及螺母，其中，补偿螺栓穿过螺纹通孔固定于底板上，补偿螺栓末端与螺母配合，垫片位于补偿螺栓上方，垫片的顶部顶触镜子的底部，补偿螺栓和垫片之间设置有弹簧。

重力补偿机构共三个且沿着与镜子的水平中心线平行的方向均匀地布置于镜子下方。